2024-2025學(xué)年北京師大附中高三（上）月考物理試卷（10月份）含答案

第=page11頁，共=sectionpages11頁2024-2025學(xué)年北京師大附中高三（上）月考物理試卷（10月份）一、單選題：本大題共14小題，共42分。1.如圖為一個地球儀繞與其“赤道面”垂直的“地軸”勻速轉(zhuǎn)動的示意圖。Q點和P點位于同一條“經(jīng)線”上、Q點和M點位于“赤道”上，O為球心。下列說法正確的是(

)A.Q、P的線速度大小相等 B.Q、M的角速度大小相等

C.P、M的向心加速度大小相等 D.P、M的向心加速度方向均指向O2.如圖所示，用三段不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩OA、OB、OC共同懸掛一重物使其靜止，其中OA與豎直方向的夾角為30°，OB沿水平方向，A端、B端固定。若分別用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根繩上的拉力大小，則下列判斷中正確的是(

)A.FA>FB>FC B.3.如圖所示，水平面上有一上表面光滑的斜面體，一小物塊沿其上表面勻減速上滑，此過程中斜面體始終保持靜止，下列說法正確的是(

)A.斜面體受到地面的摩擦力水平向左

B.斜面體受到地面的摩擦力為零

C.斜面體對地面的壓力小于斜面體與物塊的重力之和

D.斜面體對地面的壓力等于斜面體與物塊的重力之和4.若已知地球質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，忽略地球自轉(zhuǎn)影響，僅由這些信息不能計算出(

)A.地面附近的重力加速度 B.地球的第一宇宙速度

C.同步衛(wèi)星距地面的高度 D.近地衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期5.有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示，一個質(zhì)量為m的小球以速度v從井口邊緣沿直徑方向水平射入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞(碰撞前后小球水平方向速度大小不變、方向反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變)，不計空氣阻力。從水平射入水井到落至水面的過程中，小球下落的時間(

)A.與小球質(zhì)量m有關(guān) B.與小球初速度v有關(guān)

C.與水井井口直徑d有關(guān) D.與水井井口到水面高度差?有關(guān)6.一輛質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，行駛過程中受到的阻力大小一定，如果發(fā)動機的輸出功率恒為P，經(jīng)過時間t，汽車能夠達(dá)到的最大速度為v。則(

)A.當(dāng)汽車的速度大小為v2時，汽車的加速度的大小為Pmv

B.汽車速度達(dá)到v2的過程中，牽引力做的功為Pt2

C.汽車速度達(dá)到v的過程中，汽車行駛的距離為v2t7.如圖，飛機距離水平地面的高度為H，在水平方向以速度v0勻速飛行，到達(dá)山坡底端正上方時釋放一箱質(zhì)量為m的救援物資，救援物資打在山坡上的A點，A點的高度為?。不考慮空氣阻力的影響，則(

)A.這箱物資在空中飛行的時間為2Hg

B.這箱物資落到A點時的動能為mg(H??)

C.A點距山坡底端的水平距離為v02(H??)g

8.某物體沿x軸正向運動，受到?10N?s的沖量作用后，下列說法正確的是(

)A.物體的動量一定減少 B.物體初動量一定沿x軸負(fù)向

C.物體末動量一定沿x軸負(fù)向 D.物體的動量變化一定沿x軸負(fù)向9.水平傳送帶勻速運動，將一物體無初速度地放置在傳送帶上，最終物體隨傳送帶一起勻速運動。下列說法正確的是(

)A.剛開始物體相對傳送帶向前運動

B.物體勻速運動過程中，受到靜摩擦力

C.物體加速運動過程中，摩擦力對物體做負(fù)功

D.傳送帶運動速度越大，物體加速運動的時間越長10.三個相同的小鋼球用輕繩懸掛在水平支架上，輕繩互相平行，三個鋼球球心等高，彼此間有小間隙。它們之間的碰撞可視為彈性碰撞。不計空氣阻力。現(xiàn)向左拉起小球1，由靜止釋放。則在此后的運動過程中會出現(xiàn)下面哪個圖所示的情景(

)A. B. C. D.11.如圖5所示，靜止在光滑水平桌面上的物塊A和B用一輕質(zhì)彈簧栓接在一起，彈簧處于原長。一顆子彈沿彈簧軸線方向射入物塊A并留在其中，射入時間極短。下列說法中正確的是(

)A.子彈射入物塊A過程中，子彈和物塊A的機械能守恒

B.子彈射入物塊A的過程中，子彈對物塊A的沖量大小大于物塊A對子彈的沖量大小

C.子彈射入物塊A后，兩物塊與子彈的動能之和等于射入物塊A前子彈的動能

D.兩物塊運動過程中，彈簧最短時的彈性勢能等于彈簧最長時的彈性勢能12.將一個小球豎直向上拋出，假設(shè)小球在運動過程中受到大小不變的空氣阻力作用，經(jīng)過一段時間后小球又返回至拋出點。關(guān)于小球從拋出到返回原位置的過程，下列說法正確的是(

)A.小球上升過程中的加速度小于下落過程中小球的加速度

B.小球上升過程中克服重力做的功大于下落過程中重力做的功

C.小球上升過程中的機械能的變化大于下落過程中機械能的變化

D.小球上升過程中克服重力做功的平均功率大于下落過程中重力做功的平均功率13.一名連同裝備總質(zhì)量為M的航天員，脫離宇宙飛船后，在離飛船x處與飛船處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。裝備中有一個高壓氣源能以速度v(以飛船為參考系)噴出氣體從而使航天員運動。如果航天員一次性向后噴出質(zhì)量為Δm的氣體，且在規(guī)定時間t內(nèi)返回飛船。下列說法正確的是(

)A.噴出氣體的質(zhì)量Δm小于Mxvt

B.若高壓氣源噴出氣體的質(zhì)量不變但速度變大，則返回時間大于t

C.若高壓氣源噴出氣體的速度變大但動量不變，則返回時間小于t

D.14.1899年，蘇聯(lián)物理學(xué)家列別捷夫首先從實驗上證實了“光射到物體表面上時會產(chǎn)生壓力”，和大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞類似，這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”。某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的探測器，利用太陽光的“光壓”為探測器提供動力，以使太陽光對太陽帆的壓力超過太陽對探測器的引力，將太陽系中的探測器送到太陽系以外。假設(shè)質(zhì)量為m的探測器正朝遠(yuǎn)離太陽的方向運動，探測器探測器太陽帆的面積為S，且始終與太陽光垂直，探測器到太陽中心的距離為r，不考慮行星對探測器的引力。

已知：單位時間內(nèi)從太陽單位面積輻射的光的總能量與太陽絕對溫度的四次方成正比，即P0=σT4.其中T為太陽表面的溫度，σ為常量。引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M，太陽的半徑為R，光子的動量p=?λA.常量σ的單位為kg?sK4

B.t時間內(nèi)探測器在距太陽r處太陽帆接收到太陽輻射的能量為4πR2tP0S

C.若照射到太陽帆上的光一半被太陽帆吸收另一半被反射，探測器太陽帆的面積S二、實驗題：本大題共2小題，共18分。15.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗中，桌上放一塊方木板，用圖釘把一張白紙釘在方木板上。再用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點。在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩形成結(jié)點，細(xì)繩的另一端系著繩套。先用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條；再用一個彈簧測力計通過細(xì)繩套拉橡皮條。

(1)判斷力F單獨作用與力F1、F2共同作用效果相同的依據(jù)是______。

A.F的大小等于F1與F2的大小之和

B.使橡皮條伸長相同的長度

C.使橡皮條上的結(jié)點到達(dá)同一位置

(2)實驗中需要標(biāo)記或者記錄的信息有______。

A.橡皮條原長時結(jié)點的位置

B.橡皮條拉伸后結(jié)點的位置

C.力F的大小和方向

D.力F1、F2的大小和方向

(3)根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的力的圖示如圖，下列說法正確的是______。

A.實驗中F1、F2越大越好

B.F是合力的理論值，F(xiàn)′是合力的測量值

C.16.如圖甲所示，讓兩個小球在斜槽末端碰撞來驗證動量守恒定律。

(1)關(guān)于本實驗，下列做法正確的是______(填選項前的字母)。

A.實驗前，調(diào)節(jié)裝置，使斜槽末端水平

B.選用兩個半徑不同的小球進(jìn)行實驗

C.用質(zhì)量大的小球碰撞質(zhì)量小的小球

(2)圖甲中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影，首先，將質(zhì)量為m1的小球從斜槽上的S位置由靜止釋放，小球落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次。然后，把質(zhì)量為m2的被碰小球置于斜槽末端，再將質(zhì)量為m1的小球從S位置由靜止釋放，兩球相碰，重復(fù)多次。分別確定平均落點，記為M、N和P(P為m1單獨滑落時的平均落點)。

a.圖乙為實驗的落點記錄，簡要說明如何確定平均落點；

b.分別測出O點到平均落點的距離，記為OP、OM和ON。在誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式______成立，即可驗證碰撞前后動量守恒。

(3)受上述實驗的啟發(fā)，某同學(xué)設(shè)計了另一種驗證動量守恒定律的實驗方案。如圖丙所示，用兩根不可伸長的等長輕繩將兩個半徑相同、質(zhì)量不等的勻質(zhì)小球懸掛于等高的O點和O′點，兩點間距等于小球的直徑，將質(zhì)量較小的小球1向左拉起至A點由靜止釋放，在最低點B與靜止于C點的小球2發(fā)生正碰，碰后小球1向左反彈至最高點A′，小球2向右擺動至最高點D。測得小球1，2的質(zhì)量分別為m和M，弦長AB=l1、A′B=l2、CD=l3。

推導(dǎo)說明，m、M三、簡答題：本大題共2小題，共21分。17.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A用一不可伸長的輕繩懸掛在O點，在O點正下方的光滑桌面上有一個與A完全相同的靜止小球B，B距O點的距離等于繩長L?，F(xiàn)將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以速度v在水平方向和B發(fā)生正碰并粘在一起。重力加速度為g。求：

(1)A釋放時距桌面的高度H；

(2)碰撞前瞬間繩子的拉力大小F；

(3)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能ΔE。18.科學(xué)家根據(jù)天文觀測提出宇宙膨脹模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物質(zhì)(星體等)在做彼此遠(yuǎn)離運動，且質(zhì)量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測的結(jié)果都一樣。以某一點O為觀測點，以質(zhì)量為m的小星體(記為P)為觀測對象。當(dāng)前P到O點的距離為r0，宇宙的密度為ρ0。

(1)求小星體P遠(yuǎn)離到2r0處時宇宙的密度ρ；

(2)以O(shè)點為球心，以小星體P到O點的距離為半徑建立球面。P受到的萬有引力相當(dāng)于球內(nèi)質(zhì)量集中于O點對P的引力。已知質(zhì)量為m1和m2、距離為R的兩個質(zhì)點間的引力勢能EP=?Gm1m2R，G為引力常量。僅考慮萬有引力和P遠(yuǎn)離O點的徑向運動。

a.求小星體P從r0處遠(yuǎn)離到2r0處的過程中動能的變化量ΔEk；

b.宇宙中各星體遠(yuǎn)離觀測點的速率v滿足哈勃定律四、計算題：本大題共2小題，共19分。19.如圖所示，在傾角為θ的斜面頂端O點，以初速度v0水平拋出一質(zhì)量為m的小球，小球落到斜面上的P點，不計空氣阻力。

(1)求小球從O點拋出至落到P點過程中所用的時間t；

(2)求小球從O點拋出至落到P點過程中動量的變化量；

(3)求小球落到P點時重力的瞬時功率。20.成語“水滴石穿”說明高處落下的水滴對物體具有沖擊力，可以做功。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。

(1)水滴從高?=5m的屋檐滴下，撞擊水平地面的石板(不考慮水的反彈)。設(shè)水滴的質(zhì)量m=3×10?5kg，撞擊時間Δt=1×10?2s，若不計空氣阻力，求水滴對石板的平均作用力大小。

(2)若空氣阻力不僅與雨滴速度的平方成正比，還與雨滴的橫截面積成正比，請通過計算比較大雨滴和小雨滴的落地速度哪個更大(用到的物理量需要說明參考答案1.B

2.C

3.C

4.C

5.D

6.A

7.C

8.D

9.D

10.C

11.D

12.D

13.A

14.D

15.C

BCD

CD

16.AC

m117.解：(1)A下擺過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgH=12mv2

解得：H=v22g

(2)碰撞前瞬間，繩子的拉力與重力的合力提供向心力，對A，由牛頓第二定律得：F?mg=mv2L

解得：F=mg+mv2L

(3)A、B碰撞過程系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向左為正方向，

在水平方向，由動量守恒定律得：mv=2mv′

由能量守恒定律得：12mv2=12×2mv′2+ΔE18.解：(1)在宇宙中所有位置觀測的結(jié)果都一樣，則小星體P運動前后距離O點半徑為r0和2r0的球內(nèi)質(zhì)量相同，即

ρ0?43πr02=ρ?43π(2r0)3

解得小星體P遠(yuǎn)離到2r0處時宇宙的密度ρ=18ρ0

(2)a.此球內(nèi)的質(zhì)量M=ρ0?43πr03

P從r0處遠(yuǎn)離到2r0處，由能量守恒定律得

動能的變化量ΔEk=?GMmr0?(?GMm2r0)

解得Δ19.解：(1)小球從O到P的過程中做平拋運動，在水平方向有：x=v0t

在豎直方向有：y=12gt2

又，tanθ=yx

聯(lián)立解得：t=2v0tanθg；

(2)小球從O點拋出至落到P點過程中，以向下的方向為正方向，設(shè)動量的變化量為Δp，由動量定理可得：mgt=Δp，解得：Δp=mgt=mg×2v0tanθg=2mv0tanθ，方向豎直向下；

(3)小球從O到P的過程中做平拋運動，設(shè)在P點時豎直方向的分速度為vy，則由平拋運動的規(guī)律可得：vy=gt=g×2v0tanθg=2v20.解：(1)由題意可知，水滴撞擊石板前做自由落體運動，設(shè)撞擊前水滴的速度為v，則有：v2=2g?，解得：v=2g?=2×10×5m/s=10m/s

以撞擊前水滴的速度方向為正方向，在撞擊過程中，對水滴，由動量定理可得：?F?Δt=0?mv，代入數(shù)據(jù)解得：F=0.03N

由牛頓第三定律可知水滴對石板